Как проверить катушку генератора своими силами

Большая часть современных генераторов – это классические устройства с 3-фазной обмоткой. Одним из главных звеньев в таких генераторах является катушка. Узнаем, как проверить катушку агрегата своими силами.

Магнитное залипание

Прежде чем переходить к проверке генератора, следует иметь представление о нестандартной обмотке. Это очень важно знать.

В классических генераторах отличительной особенностью является не только трехфазная обмотка, но и соотношение количества полюсов и числа катушек, выражаемое двум к трем. Другими словами, если полюсов 6, то катушек должно быть 9. Это математическое соотношение, и число катушек всегда должно быть больше на один. 6 – это 3х2, а 9 – 3х3. Вот и получается соотношение два к трем или стандартная, правильная обмотка.

Соотношение может быть и обратным: три к двум. Оно, как правило, применимо на дисково-аксиальных генераторах, у которых 9 катушек, а число полюсов соответственно – 12. Но отличие дисковых в том, что у них нет такого понятия, как магнитное залипание, а в классических агрегатах, в которых используется железный статор, и катушки не залиты смолой – оно присутствует.

Магнитное залипание – процесс, ограничивающий вращение ротора. Большинство конструкторов стараются придумать что-то, влияющее на снижение залипания. Таким образом, можно добиться быстрого вращения, как в генераторах с нестандартной обмоткой, так и в классических, и соответственно, улучшится работа двигателя.

Представить магнитное залипание внутри генератора можно так: магниты на роторе притягиваются к зубцам железного статора и не дают возможности ротору свободно вращаться. Для его проворачивания приходится прилагать определенные усилия.

Тем самым, проверка работы генератора и его катушки напрямую может быть связана с процессом залипания магнитов. Определив, какая обмотка внутри агрегата, можно сделать соответствующие выводы, касательно залипания.

Определение схемы намотки при расчете генератора

Расчет генератора начинается в большинстве случаев со следующих действий:

• определяется количество полюсов и катушек и установить тип обмотки;
• по этим данным выводится количество залипаний и КПД генератора.

Но самое сложное – раскрыть схему намотки катушек, чтобы выявить полноценность и эффективность работы генератора. Как и говорилось выше, обмотка бывает не только классической, когда все катушки внутри генератора намотаны в одном направлении течения тока, но и нестандартной.

Классическая схема намотки – это всегда тёк напряжения в одном русле, что значительно минимизирует риск замыкания, перегрева, да и вообще выхода агрегата из строя. Если тёк напряжения в одну сторону, то и катушки намотаны по одинаковой, классической схеме.

При этом катушки не только одинаково наматываются по одиночке, но и связываются друг с другом тоже по единой схеме – концом одной катушки и началом другой по фазам.

Однако с увеличением количества полюсов, меняется схема намотки, которая не всегда идет по классическому варианту. Например, если число полюсов больше 20. В данном случае количество магнитных залипаний априори увеличивается, но если наматывать схему нестандартно, эффект залипания можно снизить даже больше, чем это было при классическом варианте. Что нужно сделать? Намотать первую катушку в одном направлении, а вторую – в противоположном. КПД генератора увеличится резко и неожиданно.

Итак, проверка катушки генератора основана также на знании о схеме ее намотки. Различают классическую намотку, подразумевающую одинаковое направление витков и нестандартное, когда одна катушка наматывается в одну сторону, а другая – в противоположную.

Следует научиться читать схему течения тока, которая пишется латиницей вот так, например: АВСАВСАВСАВСАВСАВС. Перед нами вариант генератора: 18 зубов и 12 магнитных полюсов с шестью катушками. Все А в данном случае, это первая фаза каждой катушки, намотанные по часовой.

Важно знать, что в коде выше заглавными латинскими буквами отмечен тёк напряжения по часовой стрелке. Если имеется течение тока против часовой стрелки, то это отмечается маленькими буквами. Например, вот так: ABbcaABCcabBCAabcC. 18 зубов и 22 магнитных полюса. Здесь первая фаза одной катушки намотана по часовой стрелке, но первая фаза другой катушки – уже против часовой.

В схеме также значится такое понятие, как кодинг. Например, если общий показатель залипания 100 кг, то разделив число на указанную в схеме цифру, получаем силу одного залипания в генераторе.

Размер магнитов

Магниты внутри генератора тоже бывают разные по толщине. Однозначно, чересчур толстые и мощные магниты не приветствуются, так как повышают себестоимость, и в разы увеличивают процент залипания. Другими словами, чем больше магнита, тем выше магнитное поле, а это переизбыток, грозящий выходом за пределы статора необходимой энергии. Все должно быть в норме.

Что касается ширины, то магниты должны быть подобраны конкретно под определенный генератор. Точнее будет сказать так: магнит должен быть немногим шире зуба статора. К примеру, если ширина зуба 10 мм, то ширина магнита должна быть на 1 мм больше.

Для более точного расчета используются проценты и математические вычисления с конкретным типом генератора. Как правило, придерживаются схемы в 1 процент. Если зуб шириной в 7,5 мм, то магнит должен быть шире него на 1 процент или на 0,75 мм.

Итак, для грамотной проверки катушки важно знать также о размерах магнита или магнитного поля, и насколько оно соответствует конкретному типу генератора. Например, если используется магнитное поле больше, чем требуется, вся схема нарушается, КПД генератора спадает, появляется неравномерность процесса залипания, и оно может увеличиться.

Таким образом, вывелась некая общая схема, позволяющая сделать более эффективным метод проверки катушки генератора. Важно суметь определить, каков процент залипания, в какую сторону намотана катушка (по какой схеме течения тока) и какой толщины магнитное поле. Это и есть те самые три кита, знание о которых позволит своими силами проверить катушку, рассчитать КПД генератора, определить неисправность агрегата и, в общем, стать неплохим домашним автоэлектриком, специализирующимся на обмотках.

Немного подробнее про схему намотки

Важно знать, как намотать катушки на генераторе с большим количеством полюсов, так как это влияет непосредственно на КПД генератора. Основной принцип, который позволяет грамотно наматывать катушку, подразумевает следующее:

• намотка идет 1-м слоем по всей длине направлением провода вправо от себя, затем обратно по всей длине;
• 2-й слой наматывается точно также, и начинается 3-й слой намотки;
• 3-й слой после завершения половины намотки, уже наматывается в обратную сторону — влево;
• затем, после прохождения всей длины, 3-й слой наматывается обратно и начинается 4-й;
• 4-слой идет по тому же курсу намотки только на треть всей длины, после чего намотка уже идет как для 1-го слоя – вправо.

Намотка катушки – это техника, искусство, которое всегда осуществляется по определенной логике. Например, следует знать, что чем больше витков и чем толще диаметр провода, тем и больше тока можно получить от генератора.

Техника намотки – это одно, а общие принципы – совсем другое. Вот, к примеру, готовый намотанный вариант катушки, но он не дает ток. Почему? А все оказывается в толщине провода, который оказался слишком тонким или причина еще банальнее — малое количество витков.

Важно уметь различать направление намотки и направление течения тока. Перемотать катушку можно разными техниками и способами, это другое. А вот схема направления течения тока, это либо по часовой, либо против часовой стрелки.

Проверка катушки генератора – это полноценный, комплексный подход к делу. Тут важно уметь определять несколько показателей, о которых подробно и было написано.